專利名稱：鹽水氯化器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鹽水氯化器。本發(fā)明的主要用途是用于調節(jié)游泳池中的水，然而，在需要用氧化劑來調節(jié)鹽水水體以殺死細菌和藻類的情況下，其他用途也是可能的，例如溫泉池、噴泉和蒸發(fā)冷卻式空調裝置。
背景技術：
這里，對于作為現(xiàn)有技術的專利文獻或其他文件的引用，并非承認這些文獻或文件在任何權利要求的優(yōu)先權日之時在澳大利亞是已知的或其包含的信息是公知常識的一 部分。本發(fā)明所涉及的類型的鹽水氯化器包括用以電解水中的氯化物鹽以在電解槽的陽極產生氯氣的電解槽。氯氣與水中的氫氧化物(即，氫氧化鈉NaOH)起反應(同時在陰極產生氫氣)，以形成作為主要殺菌劑的次氯酸鹽離子(主要來自次氯酸鈉-NaOCl)。這種電解氯化器的一個問題是，水垢(主要是鈣鹽)沉積并堆積于陰極上，從而降低電解槽產生氯氣的效率。此問題已經(jīng)通過定期清洗電解槽得以解決，通過將電解槽手動地從氯化系統(tǒng)移除并在酸中浸泡/擦洗電極，或通過包括用于將一定劑量的清洗酸噴入電解槽的裝置的系統(tǒng)來自動地進行，所述清洗酸在泵出和泵入鹽水水體之前留在電解槽中預定的時間。除了其他問題之外，手動和自動清洗方法都需要用戶處理對于用戶來說通常不可接受的酸。另一種減少水垢堆積的問題的方法是定期顛倒電極的極性。然而，這需要更復雜且由此更昂貴的控制電路，并且必須在所有電極上設置涂層。該方法還趨向于縮短電極的使用壽命。美國專利US 3，432，420 (Pei-Tai Pan)、US 3, 822, 017 (ff. Rast)和 US4, 668, 369 (A. S. King)公開了在電解槽內使用機械地驅動的刮刀以從陰極去除沉積物。然而，申請人當時并不知道市場上的任何像這樣的裝置，并認為這些美國專利例示的裝置在操作上或由于高制造成本的原因而尚未實施。本發(fā)明以減少上述現(xiàn)有清洗方法的缺點的方式來解決水垢堆積在陰極上的問題。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種鹽水氯化器(例如用于游泳池)，包括包含陽極和陰極的電解槽；以及能夠相對于陰極移動以從陰極的表面去除電解產物的沉積物的刮刀，其中刮刀包括被定位和構造為抵靠陰極的表面自偏置的刮擦部。因此，本發(fā)明提供了一種對于從陰極去除水垢的問題的機械解決方案。即，從陰極的表面物理地刮去水垢。優(yōu)選地,刮刀的刮擦部由彈性材料形成并具有彎曲結構,并且將刮刀相對于陰極表面保持在一位置，使得刮擦部由于其彎曲而與該表面彈性地接觸。陰極可以是板電極，并且優(yōu)選地，刮刀包括兩個相對的側邊，其中，刮擦部呈橫跨陰極表面在這兩個相對的側邊之間延伸的肋部的形式。這種彈性且彎曲的肋部是有效的板簧。肋部的寬度可以從所述兩個相対的側邊中的一個側邊向其中心増加，然后寬度從其中心向所述兩個相対的側邊中的另ー個側邊減小，使得每個肋部沿著肋部的長度以基本上相等的壓カ彈性地接觸陰極表面。鹽水氯化器優(yōu)選地包括兩個刮刀，每個刮刀用于從陰極的相對兩表面中的相應表面去除電解產物的沉積物。每個刮刀包括如上所述定位和構造的刮擦部。優(yōu)選地，每個刮 刀由鈦制成，鈦是ー種具有足夠彈性和延展性的金屬，用于使肋部適應陰極表面并以足夠的力與其接觸以刮去水垢。這種金屬還對存在于電解槽內的腐蝕環(huán)境具有很高的抗性?；蛘?，刮刀可由另ー種適當?shù)牟牧现瞥?，例如浸潰有玻璃纖維的塑料以提供増加的表面摩擦，從而有助于去除水垢。在鹽水氯化器的陰極為板電極的實施方式中，刮刀可以具有與陰極基本上相同范圍的邊緣輪廓。而且，將刮刀構造為使刮刀遮蔽陰極表面的“陰影”最小化。這通過使刮刀與陰極和陽極板的主表面成直角而最小化刮刀的輪廓來實現(xiàn)。刮刀遮蔽陰極的面積不會產生氯氣，因此，通過使刮刀遮蔽陰極表面的陰影最小化，使氯氣的產生最大化。因此，該刮刀或每個刮刀優(yōu)選地具有如上所述的網(wǎng)狀結構(即，具有相対的側邊的結構，刮擦部(肋部)在該相對的側邊之間延伸)，使得相鄰陰極表面的陰影最小化。優(yōu)選地，提供可由塑料材料制成的框架，其用于相對于陰極安裝并定位刮刀。這種其中安裝有刮刀的框架，允許陰極板位于刮刀之間并由弾性肋保持在刮刀之間。即，該框架提供了一種用于安裝刮刀的裝置，使刮刀的刮擦部這樣定位使得其由于其結構(即，彎曲肋)而抵靠相鄰的陰極表面自偏置(由于肋部的弾性和彎曲)。鹽水氯化器中的用于相對地移動刮刀和陰極的機構使得，優(yōu)選地刮刀和陰極能夠相對地相反移動，并且更優(yōu)選地，這種機構可操作以使刮刀往復運動。然而，本發(fā)明g在包含移動陰極而不是移動刮刀的裝置或移動二者的裝置。用于相對地移動刮刀和陰極的機構可包括任何適當?shù)难b置，機械的或電動的或ニ者兼有的，例如可以是螺線管或可包括螺線管。優(yōu)選地，提供可操作以使刮刀往復運動的螺線管。用于鹽水氯化器的殼體優(yōu)選地限定第一腔室和第二腔室。在此實施方式中，第一腔室提供電解槽，第二腔室包含螺線管，該螺線管是用于使刮刀或陰極往復運動的機構的部件。螺線管的可移動磁芯位于第一腔室內，并例如經(jīng)由上述框架附接至刮刀或附接至陰扱。供應至螺線管的電流可用來產生磁場，以將磁芯移入螺線管內，從而使刮刀或陰極往復運動。為了使刮刀往復運動(或是陰扱-如果選擇性地使陰極往復運動)，螺線管可包括兩個軸向布置的電磁線圈，將每個線圈的可移動磁芯設置為附接至刮刀(或陰極)。通過交替地激活電磁線圈，使磁力作用在一個磁芯或另ー個磁芯上，并將其吸入其相關的線圈中以使刮刀(或陰極)往復運動?；蛘?，可提供單個電磁線圈以將可移動磁芯吸入其中，并可提供用于在可移動磁芯移入螺線管后排斥可移動磁芯的裝置。這種用于排斥磁芯的裝置可以是永磁體或復位彈簧。在包括其中限定有兩個腔室的殼體的實施方式中，在第二腔室中包含用于電解槽的控制電路?？刂齐娐房砂ㄓ糜诟袦y通過電解槽的鹽水流的流量傳感器。當沒有鹽水流過電解槽時或如果流速不超過預定最小值時，該流量傳感器可用來切斷電解槽的電力。因此，例如與在通向電解槽的管道的外面設置流量傳感器相反，本發(fā)明的此實施方式將流量傳感器放在殼體內，以感測電解槽中的流體/無流體狀態(tài)。因此，流量傳感器恰好位于可能出現(xiàn)安全問題的位置處，例如，如果通過電解槽的液流中止但是繼續(xù)對電解槽的電極供應電カ的話，可能產生氣體并且該氣體包含在電解槽中，如果使電解槽隔離，例如如果其入口閥和出口閥關閉的話，那么壓カ可能増加到足以導致爆炸。通過本發(fā)明的此實施方式，當通過電解槽的液流中止時，這由流量傳感器感測到，該流量傳感器經(jīng)由控制電路切斷供應至電解槽的電極的電力。將流量傳感器放置在氯化器內避免了與和位于外部的管道關聯(lián)的流量傳感器相關的危險，該危險是液流仍出現(xiàn)在管道內，但是可能不通過電解槽(例如，如果流量傳感器和電解槽之間的管道破裂)?；蛘?，如上所述，如果流速降至預定最小值之下，那么可切斷電解槽的電力。
此外，提供主要包括電解槽及其控制電路的鹽水氯化器作為單個緊湊型単元(即，具有單個殼體)。這提供了制造優(yōu)點，并且因此提供了比許多現(xiàn)有技術裝置更便宜的解決方案，在該現(xiàn)有技術裝置中，將控制電路和電解槽設置為単獨的単元。在此實施方式中，殼體優(yōu)選地包括分割殼體以提供兩個腔室的壁構件，壁構件包括與壁構件的構成流量傳感器的操作部分的厚度相比可以變薄的區(qū)域。流量傳感器可包括加熱器(例如電阻加熱器)和兩個間隔開的溫度響應元件(例如熱敏電阻)，其中，加熱器用于將熱量經(jīng)由所述壁構件的所述區(qū)域傳遞至鹽水，并且溫度響應元件用于檢測將加熱器附近的第一傳感器(溫度響應元件中的ー個)保持在與第二參考傳感器(兩個溫度響應元件中的另ー個)相比更高的溫度所需的電力差，第二參考傳感器與加熱器間隔開，用于檢測鹽水流的存在或不存在。由于流量傳感器直接針對經(jīng)由所述壁構件的所述區(qū)域通過電解槽的實際鹽水流而提供了對于非流動狀態(tài)的感測，并且因此在出現(xiàn)破壞性的壓カ增加之前切斷電解槽的電カ供應，流量傳感器提高了安全程度。可能變薄的構成流量傳感器的操作部分的壁構件的區(qū)域必須足夠堅固，以承受電解槽內的壓力。根據(jù)這ー要求，使該區(qū)域的厚度減到最小(即，使其變薄)，使通過其的熱量傳遞盡可能快地發(fā)生，以將溫度響應元件感測到的溫度延遲減到最小。此區(qū)域由于其將熱量從加熱器傳遞至鹽水中并從鹽水傳遞至溫度響應元件的功能而成為流量傳感器的操作部分。對流量傳感器使用可以變薄的壁構件的區(qū)域提供了兩個優(yōu)點。第一，用于壁構件的適當?shù)木酆衔锉戎T如金屬的替代壁構件材料更耐腐蝕，第二，在控制腔室和氯化腔室之間不可能存在泄露路徑，從而增加単元的可靠性。優(yōu)選地，參考溫度響應元件還用于電解槽內的溫度檢測，并且，控制電路的元件提供溫度測量。這種溫度檢測和測量元件可用來調節(jié)對電解槽的電カ供應，并由此根據(jù)檢測到的溫度來調節(jié)氯氣的產生，例如，過高或過低溫度下的氯氣產生會損壞電解槽-因此，如果檢測到的溫度處于可能的損壞值，過高或過低，那么溫度檢測用來停止或減少氯氣的產生。還可在這些極限之間使用溫度檢測，以改變電解槽的輸出功率，從而優(yōu)化氯氣的產生并使電解槽的使用壽命最大化。還可測量電解槽內的導電率(如下面更充分地描述的)，并且，溫度測量結果可用來“校正”導電率測量結果。即，電解槽內的溫度會影響導電率測量結果(用于估計鹽濃度)，因此，相對于固定的參考溫度來決定導電率值。因此，實際測量的溫度用來調節(jié)實際測量的導電率(根據(jù)預定的算法)，以得出校正的導電率值，其是相對于固定的參考溫度的值。因此，優(yōu)選地，電解槽的控制電路在功能上允許或包括用于測量陽極之間的導電率以產生基準導電率讀數(shù)的元件。根據(jù)與基準導電率讀數(shù)相比的氯化陰極和陽極之間的導電率測量結果，當導電率測量結果從基準導電率讀數(shù)改變預定閾值時，可以對要清洗的陰極操作刮刀?；蛘撸筛鶕?jù)基于時間的進度表啟動刮刀。為了更好地理解本發(fā)明并說明其如何執(zhí)行，現(xiàn)在將參考附圖僅通過非限制性實例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。


圖I示意性地示出了用于家用游泳池的簡單的氯化器裝置；
圖2示意性地示出了用于圖I裝置的氯化器的控制器的基本功能；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的氯化器的分解立體圖；圖4是裝配好的圖3的氯化器的縱向橫截面圖；圖5是圖3的氯化器的部件的立體圖，其是具有刮刀和陰極板的框架；圖6是圖5的部件的分解立體圖；圖7是沿著圖6的剖面線VII-VII剖開的刮刀的橫截面；圖8和圖9是圖3的氯化器的殼體的壁構件的相対的側邊的立體圖，圖8還示出了附接至壁構件的散熱器；圖10是圖8和圖9的壁構件的橫截面；圖11和圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的另ー鹽水氯化器的縱向橫截面，其中，圖11示出了刮刀的非操作位置，圖12示出了刮刀的操作位置。
具體實施例方式參考圖1，用于家用游泳池的氯化器裝置18包括循環(huán)泵20，其用于經(jīng)由吸水管道24通過過濾器26從池子抽出池水22，池水22從過濾器26通過管道28到達氯化器30的電解槽34的入口 90，并經(jīng)由回水管道32從電解槽34的出口 92返回至池子。氯化器30 (其是本發(fā)明的主題的ー個實施方式)包括位于同一殼體內的電解槽34和位于附近的控制器36(即，控制電路)的緊湊型結構。控制電路36 (見圖2)接收輸入電カ供應42 (例如240伏的交流電)，并至少提供以下基本功能對循環(huán)泵20提供電カ供應44、對電解槽34的電極提供直流電電カ供應46，以及操作電解槽的清洗功能的電カ供應48 (將在下面描述)。對控制電路36的控制輸入至少包括來自流量傳感器的鹽水流或無液流信號50，該流量傳感器在結構上是控制電路36和電解槽34的一部分(如將在下面描述的)；來自溫度傳感器的溫度信號52,該溫度傳感器在結構上也是控制電路36和電解槽34的一部分(也如將在下面描述的)；來自電解槽34內的pH探針的信號54以及來自也位于電解槽34內的ORP (氧化還原探針)的信號56。ORP探針測量水中可能存在的任何氧化劑(例如氯氣)的氧化還原電勢。其給出氯氣水平的大致估計。還對電解槽(當其未被操作來產生氯氣時)的陽極和陰極電極之間的導電率測量，如信號58所表示的。導電率可能由于許多因素而改變，包括鹽度、水溫和電極上的水垢堆積物。當不參與氯化過程時，還在設定的間隔測量兩個陽極電極之間的導電率，以提供基準導電率讀數(shù)。如果在將基準導電率和氯化電極導電率進行比較時陽極和陰極之間的減小的導電率(如上所述按照溫度變化進行校正的)很明顯，那么就認為水垢堆積干擾了電極(陽極到陰極)導電率，并啟動電解槽34的清洗功能(如下所述)。在氯化器裝置18的操作中，控制電路36操作循環(huán)泵20以通過電解槽34抽出鹽水，其中，用施加至電解槽34的陽極和陰極的電流46使鹽水電解。池水22的鹽濃度應至少是3500ppm(0. 35% )0如果其減小一點，那么會縮短氯化器30的使用壽命，并且將無法 產生足夠的氯氣來有效地清潔池水22。氯化器30的ー個安全特征是，當接收到無液流信號50吋，如果循環(huán)泵20仍在エ作則其可能是處于故障狀態(tài)，切斷對電極的電カ供應46，并且，在持續(xù)感測到無液流狀態(tài)的同時防止電カ供應。根據(jù)裝置18的不同(例如是否存在用于氯化器30的旁路-未示出)，無液流信號50還可用來切斷循環(huán)泵20的電カ44?；蛘撸绻魉俳抵令A定最小值之下，那么可切斷電カ44?？刂齐娐?6響應于溫度傳感器信號52，以通過調節(jié)供應至電極的電力46來優(yōu)化氯氣的產生。與電解槽34吸引的電流的量相關的氯氣產生取決于鹽水的溫度及其鹽濃度(溫度的下降會減小所吸引的電流，鹽濃度越低，電流需求越高)。如上所述，進行溫度和導電率測量，以控制電解槽34的操作。參考圖3和圖4，氯化器30包括殼體80，其由大體圓柱形的主體82和端帽86組成。主體82具有大體平坦的側面，該側面具有肋83并且在其上固定有蓋板85。平坦且有肋的側面83將使電解槽34的內部容積減到最小，并為其提供足夠的強度以承受將產生的高內部壓力。用殼體80的端帽86旁邊的本體82的端部處的圓形壁構件88分割殼體80的內部容積，以限定兩個腔室，其中一個腔室35用于電解槽34，其中另一個腔室37 (由端帽86和壁構件88限定)用于控制電路36。使壁構件88螺紋連接地附接至主體82，而且使端帽86也螺紋連接地附接至壁構件88。用87表示用于固定主體82、壁構件88和端帽86的組件的鎖緊螺母。本體82包括入口 90和出ロ 92，用于使鹽水流通過電解槽34。電解槽34的電極包括呈矩形板形式的中心陰極94和兩個同樣是矩形板的陽極98，所述中心陰極94具有從上部角延伸出以與陰極電連接的突出部96，陽極98具有從其下部角延伸出以與陽極電連接的突出部100。刮刀102位于陰極94和陽極98的各個表面之間。兩個刮刀102具有矩形輪廓,并基本上是與陰極94在相同的范圍延伸。陰極94和兩個刮刀102都由鈦制成并假設它們是接觸的，水垢將堆積在刮刀102的暴露表面上和陰極94的表面上。因此，將刮刀102構造為使其覆蓋的陰極94的表面的面積最小。因此，每個刮刀102具有網(wǎng)狀結構，使得刮刀對相鄰的陰極表面的覆蓋面積減到最小。參考圖6和圖7，每個刮刀102包括相対的側邊104，刮擦部(其是肋部106)在其之間通常垂直于側邊104延伸。如在圖7中最佳地看到的，每個肋部106沿著其長度基本上具有均勻的厚度，并在其長度的范圍內彎曲(在圖7中，朝著右手側彎曲)。此外，在圖4，圖5和圖6中最佳地看到，每個肋部106的寬度從一條側邊104向其中心平穩(wěn)地增加，然后其寬度到另ー側邊104減小。附圖標記108表示每個肋部106的最大寬度的大體中心的區(qū)域。刮刀102由鈦制成，并且，該金屬的弾性與肋部106的結構(S卩，其彎曲)一起確保，當將刮刀102安裝在電解槽34中時，肋部106將抵靠相鄰的陰極表面自偏置。每個肋部是在其長度的范圍內具有彎曲的板簧，例如其確保肋部106最大程度地沿著肋部的長度抵靠在其相鄰的陰極表面上。而且，每個肋部106從一條側邊104朝著其中心108的増加的寬度然后其寬度到另ー側邊104減小將確保，每個肋部106在每個肋部106的長度范圍內以基本上相等的壓カ彈性地接觸相鄰的陰極94的表面。這將確保，可有效地刮擦陰極94的整個表面?？梢圆捎闷渌训睦卟磕Ｊ?。刮刀材料或者可以是浸潰有玻璃纖維的塑料，提供増加的表面摩擦以幫助去除水垢?，F(xiàn)在參考圖5和圖6，將刮刀102定位在框架110內，框架110具有基本上為矩形的結構以將刮刀102和陰極94容納于其中。矩形框架110可由塑料制成?？蚣?10包括附接至用于相對地移動刮刀102和陰極94的裝置的柄部112。圖5示出了安裝兩個刮刀102的框架110的組件，陰極板94夾在彎曲的彈性肋 106之間。用于相對于陰極94移動框架110和刮刀102組件的裝置包括由磁性材料制成的兩個磁芯114,該磁芯例如由鋼制成并位于柄部112內。磁芯114與兩個電磁線圈116操作地關聯(lián)(如下所述)。將殼體80的壁構件88 (也見圖8至圖10)的形狀構造為提供圓柱形延伸部120，其具有伸入第二腔室37內并通向電解槽34的腔室35的封閉端。電磁線圈116位于圓柱形延伸部120上，并將框架110的柄部112和磁芯114以及刮刀102組件容納在圓柱形延伸部120中。因此，電磁線圈116位于第二腔室37中，并且，用于螺線管的可移動磁芯114位于腔室35內。供應至ー個電磁線圈116的電流將一個磁芯114吸引至該線圈的中心內，并且，供應至另ー線圈116的電流將另ー磁芯114吸引至該線圈的中心內。因此，線圈116和磁芯114相對于彼此適當?shù)馗糸_，使得，通過交替地激活線圈116，導致框架110和刮刀102組件往復運動，從而在陰極94的表面上移動肋部106?；蛘撸瑘A柱形延伸部120可在其內部包含用于在具有一個可移動磁芯114的柄部112移入ー個電磁線圈116之后排斥該柄部的裝置。例如，此裝置可以是壓縮彈簧或永磁體(未示出)。電解槽34的腔室35包含兩個嵌板124 (見圖3)，每個嵌板安裝一個陽極98。每個嵌板124包括伸出部126，該伸出部與陽極98中的互補凹槽(未示出)配合，以將陽極98定位并支撐在殼體80的電解槽34內的適當位置處。伸出部126可以是插ロ型連接部件，用于裝配在陽極98中的互補凹槽內。另外，每個嵌板124限定凹部132，使得嵌板124與主殼體82—起，限定了用于從入口 90通過電解槽34到達出ロ 92的“更簡單的”鹽水流22的通道，該液流在陽極98和陰極94上以及它們之間通過。當然，鹽水滲透到腔室35內的其他地方。刮刀102上的肋部106的網(wǎng)狀結構促進鹽水22在每個電極上的湍流，并允許陰極94和陽極98之間的離子交換。如所知道的，例如用釕的電沉積層涂布陽極。還將凹槽132的形狀構造為，使得，在氯化器30不工作時可能累積在其上部區(qū)域中的任何氣泡，在接通泵20且電解槽工作時將被鹽水22的加壓入流所沖走。
壁構件88包括用于容納陰極94的突出部96和陽極98的突出部100，因此(參考圖9)，兩個下部結構138容納陽極98的突出部100，上部結構140容納陰極94的突出部96。將連接器(未示出)插入結構138，140內，以與突出部96，100電連接，并由此與陽極98和陰極94電連接。將連接器適當?shù)孛芊獾匮b配在結構138，140中，以防止從其泄漏鹽水22。除了防止鹽水22漏入控制電路腔室37中以外，蓋子134 (見圖3和圖10)位于結構138和140的上方并對壁構件88密封。圖9示出了用于蓋子134的密封件136。蓋子134包括密封壓蓋142，其用于使陰極突出部96和陽極突出部100的連接器的電纜通過。假設控制電路腔室37完全封閉，重要的是，防止鹽水22漏入其中。通過小孔(未示出)使由蓋子134和壁構件88 ( S卩，其包含結構138，140以及與突出部96和100電連接的部件)限定的腔室通向大氣，以避免在其中積聚任 何壓力。壁構件88還安裝散熱器144，為此目的，其包括限定凹槽146 (見圖10)的齒狀截面，凹槽146朝著腔室35并且鹽水22在其上流過，其中，齒狀截面還限定凹槽148，凹槽148朝著控制電路腔室37并且其容納散熱器144的翅片150。散熱器144是具有底座149和直立部分151的L形鋁板，翅片150從底座149延伸出。第二腔室37包括控制電路36，其包括安裝于散熱器144的直立部分151上的印刷電路板(PCB) 152。將控制電路36的大多數(shù)發(fā)熱元件154 (包括三端雙向可控硅元件和其他發(fā)熱元件)安裝在散熱器144的底座149上。因此，經(jīng)由散熱器144的翅片150和凹槽146上方最近的鹽水流去除通過操作控制電路36而在腔室37內產生的熱量。當控制電路腔室37完全封閉時(這確保從控制電路排除昆蟲或其他垃圾)，重要的是，去除所產生的熱量以防止控制元件的過熱并由此可以防止其過早地產生故障。壁構件88還包括盲孔156(見圖9和圖10)，其朝著腔室37。孔156的閉合端158(見圖8至圖10)是變薄的區(qū)域，其構成控制電路36的流量傳感器的操作部分。暴露于鹽水22的液流的該變薄的區(qū)域158已在其上安裝加熱器(例如，電阻加熱器160-見圖10)和至少兩個溫度響應元件(例如，熱敏電阻162，164)，其中ー個熱敏電阻162靠近加熱器160，另ー個熱敏電阻164是參考溫度測量元件并與加熱器160間隔開。加熱器160用于將熱量經(jīng)由變薄的區(qū)域158傳遞至鹽水22中，并且通過確定間隔開的或參考溫度響應元件164達到其和加熱器160附近的溫度響應元件162之間的預定溫差的時間，來檢測通過電解槽34的鹽水流的存在或不存在?；蛘撸瑢⒓訜崞?60附近的傳感器162保持在與參考傳感器164相比更高的溫度(例如TC)所需的電力，提供了對于液流的測量，即，當存在液流時，需要更多的電カ來保持:TC的溫差。當感測到無液流狀態(tài)時(或低于閾值的低液流)，控制電路36用來在電解槽34內出現(xiàn)破壞性的壓カ積聚之前，來切斷電極94，98的電力。間隔開的(參考)溫度響應元件164還用來對控制電路36測量鹽水22的溫度，以調節(jié)供應至電解槽的電力，并由此調節(jié)取決于檢測到的溫度和導電率測量結果的氯氣的產生(如上所述)。如前所述，在設定的間隔，當電解槽34未參與氯化過程時，測量兩個陽極電極98之間的導電率，這提供了基準測量結果，接著，與氯化器30的陽極98和陰極94之間的導電率測量結果進行比較，用來啟動氯化器30的清洗功能。陽極98之間的導電率可用作參考或基準測量結果，因為鈣(水垢)不會堆積在陽極表面上。如果在此比較中導電率的減小是明顯的，例如，如果陽極98和陰極94之間的導電率處于或低于兩個陽極98之間的基準導電率的預定閾值，則認為，鈣(即，水垢)干擾了電極導電率，并啟動刮刀102達到設定數(shù)量的循環(huán)。保持確保良好導電率所必須的頻繁地重復測量和清洗循環(huán)。此方法將螺線管116、刮刀102和陰極94上的磨損減到最小在導電率測量方面，作為對于刮刀102的基本操作的一種替代方式，可按照預定進度表對刮刀進行操作。例如，可在氯化器30的每小時的連續(xù)或累積操作后，對其操作達設定數(shù)量的循環(huán)。而且，在本發(fā)明的范圍內，可按照進度表和導電率測量結果的組合來操作刮刀102。圖4示出了圓柱形延伸部120內的框架110的柄部112和刮刀102組件的靜止(非工作)位置，S卩，將柄部112最大程度地插入圓柱形延伸部120內。ー個電磁線圈116的激勵將柄部112驅動到圓柱形延伸部120的外部，然后，另ー電磁線圈116的激勵將柄部112吸引回到圓柱形延伸部120中。因此，使刮刀102往復運動，使得其刮擦部(即，肋部106)橫跨陰極94的表面進行刮擦，從而去除所沉積的水垢。此實施方式的ー個可能的問題是，鹽水22內的沉積物質會存留在圓柱形延伸部120內，并朝著延伸部120的閉合端堆積至限制柄部112的完整移動范圍的程度。通過適當?shù)卦O計柄部112的形狀，可避免此問題，特別地，以這樣的方式遮蔽開ロ周圍的區(qū)域以防鹽水流在操作螺線管114/116的過程中，提供將被抽入圓柱形延伸部120中的相對靜止的無沉積物的鹽水體積。圖11和圖12在剖視圖中示出了本發(fā)明的另ー實施方式，其與之前描述的實施方式基本上相同，但是其示出了一種用于使刮刀102往復運動的替代機構。在此實施方式中與第一實施方式中的那些相似的部件給予相同的附圖標記。以下描述主要涉及用于使刮刀102往復運動的不同機構。現(xiàn)在參考圖11和圖12，用于相對地移動刮刀102 (使其刮擦部106接觸陰極94的表面)的機構包括復位或壓縮彈簧180，將其布置為與附接至容納刮刀102的矩形框架110的隔膜182配合。響應于第一腔室35中的壓カ變化而激活被容納為與電解槽腔室35分離的復位彈簧180，第一腔室35限定電解槽34，其在其內部經(jīng)由隔膜182連接。S卩，當?shù)谝磺皇?5 (即電解槽)內的內部壓カ高吋，壓縮復位彈簧180 (見圖12)，從而導致刮刀102朝著第二或控制電路腔室37移動。當?shù)谝磺皇?5內的內部壓カ低時，使得復位彈簧180能夠伸展至松弛狀態(tài)(見圖11)，從而導致刮刀102遠離第二腔室37。當接通泵20時，第一腔室35內的壓カ增加，導致高壓狀態(tài)。在關掉泵20時，壓カ減小，導致低壓狀態(tài)。根據(jù)此布置，導致每當接通泵20時刮刀102相對于陰極94移動，以對陰極94進行刮擦。總之，根據(jù)本發(fā)明的權利要求1，參考圖I至圖10的第一實施方式，公開了ー種鹽水氯化器30，其包括包含陽極98和陰極94的電解槽34，以及可相對于陰極94移動(例如經(jīng)由框架110、柄部112、磁芯114和線圈116)以從陰極表面去除電解產物的沉積物的刮刀102，其中，刮刀102包括刮擦部(例如肋部106)，將其定位(例如通過在框架110中安裝刮刀102)并構造(例如肋部106的彎曲)為抵靠陰極94的表面自偏置。容易對這里描述的發(fā)明進行改變、修改和/或除了那些特別描述的以外的増加，如對于本領域的技術人員來說將是顯而易見的。將理解，本發(fā)明包括落在附帯的權利要求的范圍內的所有這種改變、修改和/或増加。
在本說明書(包括權利要求書)中使用的術語“包括(comprise) ”、“包含(comprises) ”、“包括在(comprised) ”或“包括(comprising) ”的地方,將把其解釋為表示存在所提到的所述特征、整體、步驟或部件，但是不排除存在一個或多個其他特征、整體、步驟、部件或其組合。
權利要求
1.一種鹽水氯化器，包括包含陽極和陰極的電解槽；以及刮刀，該刮刀能夠相對于所述陰極移動以從陰極表面去除電解產物的沉積物，其中，所述刮刀包括被定位和構造為抵靠所述陰極表面自偏置的刮擦部。
2.根據(jù)權利要求I所述的鹽水氯化器，其中，所述刮擦部由彈性材料形成并具有彎曲結構，其中，所述刮刀相對于所述陰極表面被保持在一位置處，使得所述刮擦部由于其彎曲而與該陰極表面彈性地接觸。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的鹽水氯化器，其中，所述陰極是板電極，并且所述刮刀包括兩個相對的側邊，其中，所述刮擦部呈橫跨所述陰極表面在這兩個相對的側邊之間延伸的肋部的形式。
4.根據(jù)權利要求3所述的鹽水氯化器，其中，所述肋部的寬度從所述兩個相對的側邊中的一個側邊向該肋部的中心增加，然后從該肋部的中心向所述兩個相對的側邊中的另一個側邊減小，使得每個肋部沿著所述肋部的長度以基本上相等的壓力彈性地接觸所述陰極表面。
5.根據(jù)權利要求I至4中的任一項所述的鹽水氯化器，所述鹽水氯化器包括兩個刮刀，各個刮刀用于從所述陰極的相對兩表面中的相應表面去除電解產物的沉積物，其中，每個刮刀包括被定位和構造為抵靠相鄰的陰極表面自偏置的刮擦部。
6.根據(jù)權利要求I至5中的任一項所述的鹽水氯化器，其中，所述刮刀或每個刮刀由鈦制成。
7.根據(jù)權利要求I至6中的任一項所述的鹽水氯化器，所述鹽水氯化器包括用于相對于所述陰極安裝并定位一個或多個所述刮刀的框架。
8.根據(jù)權利要求I至7中的任一項所述的鹽水氯化器，所述鹽水氯化器包括用于相對地移動一個或多個刮刀和所述陰極的機構。
9.根據(jù)權利要求8所述的鹽水氯化器，其中，用于相對地移動所述一個或多個刮刀和所述陰極的所述機構使所述一個或多個刮刀和所述陰極相對地往復運動。
10.根據(jù)權利要求9所述的鹽水氯化器，其中，用于使所述一個或多個刮刀和所述陰極相對地往復運動的所述機構包括螺線管。
11.根據(jù)權利要求8至10中的任一項所述的鹽水氯化器，其中，所述機構使所述一個或多個刮刀往復運動。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的鹽水氯化器，所述鹽水氯化器包括限定第一腔室和第二腔室的殼體，其中，所述第一腔室提供所述電解槽，并且所述第二腔室包含電磁線圈，該電磁線圈是所述機構的一個部件，其中，用于所述電磁線圈的可移動磁芯位于所述第一腔室內并附接至所述一個或多個刮刀，其中，施加至所述電磁線圈的電流通過磁力影響所述可移動磁芯，以相對于所述陰極移動所述一個或多個刮刀。
13.根據(jù)權利要求12所述的鹽水氯化器，所述鹽水氯化器包括兩個軸向的電磁線圈和兩個可移動磁芯，其中，通過交替地激活所述電磁線圈使所述一個或多個刮刀往復運動。
14.根據(jù)權利要求8所述的鹽水氯化器，其中，用于相對地移動所述一個或多個刮刀和所述陰極的所述機構包括操作成使所述一個或多個刮刀往復運動的壓縮彈簧。
15.根據(jù)權利要求14所述的鹽水氯化器，其中，所述壓縮彈簧響應于所述電解槽內的壓力變化而在第一松弛狀態(tài)和第二壓縮狀態(tài)之間移動，所述壓力變化由泵送和不泵送鹽水經(jīng)過所述氯化器而引起。
16.根據(jù)權利要求I至15中的任一項所述的鹽水氯化器，所述鹽水氯化器包括限定第一腔室和第二腔室的殼體，其中，所述第一腔室提供所述電解槽，并且在所述第二腔室中包含有用于所述電解槽的控制電路。
17.根據(jù)權利要求16所述的鹽水氯化器，其中，所述控制電路包括用于感測通過所述電解槽的鹽水流的流量傳感器，并且所述流量傳感器操作成在沒有鹽水流或只有少量鹽水流流過所述電解槽時切斷所述電解槽的電力，并且，其中所述殼體包括分割所述殼體以提供所述兩個腔室的壁構件，并且所述壁構件包括構成所述流量傳感器的操作部分的區(qū)域。
18.根據(jù)權利要求17所述的鹽水氯化器，其中，所述流量傳感器包括加熱器和間隔開的兩個溫度響應元件，其中，所述加熱器用于將熱量經(jīng)由所述壁構件的所述區(qū)域傳遞至鹽水，所述溫度響應元件檢測將所述加熱器附近的第一傳感器保持在與離開所述加熱器的第二參考傳感器相比更高的溫度所需的電力差。
19.根據(jù)權利要求18所述的鹽水氯化器，其中，一個溫度響應元件與所述控制電路的溫度測量元件可操作地關聯(lián)。
20.根據(jù)權利要求16至19中的任一項所述的鹽水氯化器，其中，所述控制電路包括用于測量所述電解槽中的兩個陽極之間的導電率以產生基準導電率讀數(shù)的元件。
21.根據(jù)權利要求20所述的鹽水氯化器，其中，所述控制電路能夠根據(jù)將所述陰極和一個陽極之間的導電率測量結果與所述基準導電率讀數(shù)進行對比，在導電率測量結果從所述基準導電率讀數(shù)變化預定閾值時，操作用于要清洗的陰極的一個或多個刮刀。
22.根據(jù)從屬于權利要求8時的權利要求16所述的鹽水氯化器，其中，所述控制電路根據(jù)基于時間的進度表，操作用于相對地移動所述一個或多個刮刀的所述機構，以移動所述一個或多個刮刀。
全文摘要
一種用于游泳池的鹽水氯化器(30)，該鹽水氯化器包括具有兩個陽極(98)和一個陰極(94)的電解槽。兩個刮刀(102)相對于陰極(94)往復運動，以從陰極(94)去除水垢沉積物，每個刮刀(102)由鈦制成并包括與陰極的相對的表面接觸的肋部(106)形式的刮擦部。將刮刀(102)安裝在框架(110)中，并彎曲其刮擦肋(106)，使得肋部(106)抵靠陰極表面自偏置。用于使刮刀(102)往復運動的機構包括兩個電磁線圈(116)，其作用于框架(110)的柄部(112)中的磁芯(114)上。將用于電解槽的控制電路包含在殼體(86)中，殼體(86)附接至用于電解槽的殼體(82)?？刂齐娐钒ㄓ糜诟袦y流過電解槽的鹽水流的流量傳感器。
文檔編號C02F1/461GK102630255SQ201080046674
公開日2012年8月8日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權日2009年9月16日
發(fā)明者M·A·蘭斯, R·B·戴維森 申請人:戴維水設備有限公司